Материал: Оценка запасов подземных вод в количестве 2650 м3/сут

Оценка запасов подземных вод в количестве 2650 м3/сут

Содержание

Введение

Глава 1. Физика-географическая характеристика района

Глава 2 Условия проведения работ

.1 Геологические условия

.2 Гидрогеологические условия

.3 Характеристика скважинного водозабора п. Будогощь

Глава 3. Оценка качества подземных вод

Глава 4. Опытно-фильтрационные работы

Глава 5. Оценка запасов

.1 Расчет оценки запасов девонского водоносного горизонта

.2 Расчет запасов подземных вод четвертичного водоносного горизонта

Заключение

Литература

Введение

гидрогеологический скважинный водозабор фильтрационный

В данной работе были проведены оценки запасов подземных вод снежско-памушского комплекса девонского и четвертичного водоносных горизонтов на участке действующего водозабора поселка Будогощь, Киришского района, Ленинградской области.

Целью работы была оценка запасов подземных вод в количестве 2650 м³/сут.

Были проведены опытно-фильтрационные работы по четырем скважинам водозабора. На основании данных опытно-фильтрационных работ определены фильтрационные параметры водоносных горизонтов.

Работы были проведены ООО «ГеолСтрой».

При оценке запасов подземных вод использованы гидродинамические методы оценки запасов. Для оценки запасов снежско-памушского комплекса девонского водоносного горизонта применялся аналитический метод расчета. Для четвертичного водоносного комплекса применялся метод численного моделирования в качестве развития аналитического решения.

Глава 1. Физика-географическая характеристика района

Поселок Будогощь - поселок городского типа расположен Киришском районе на Юго-Востоке Ленинградской области.

Территория Киришского района находится в пределах Ильмень - Волховской низменности. Сам поселок расположен на небольшой возвышенности между рекой Пчевжа и многочисленными озерами: Острочинное, Зимнее, Зеленое, Черемуховое, Светлое, Мошное, Линное. Возвышенность образует группа камовых холмов куполовидной формы. Относительные превышения холмов 3-8 м. В правобережье р.Пчевжи рельеф слабо всхолмленный с абсолютными отметками поверхности 40-80 м. Левобережная часть вне камовой возвышенности плоская заболоченная, абсолютные отметки поверхности 30-45 м.

Река Пчевжа - правый приток р. Волхов в районе Будогощи имеет средний расход около 12 м³/сут при ширине русла 15-20 м и глубине 0,5-1,5 м, течение медленное 0,2-0,5 м/сут. Долина реки корытообразная, глубина вреза 4-6 м. Питание реки смешанное, преобладает снеговое питание. Половодье проходит в апреле - мае. Замерзает река в ноябре - декабре, вскрывается в апреле. У западной окраины п. Будогощь берет начало речка Ингирь - правый приток р. Шарьи. Речка принимает сток из оз. Зеленого, течет по заболоченной равнине, в верхнем течении имеет ширину русла 1,0-1,5 м, глубину порядка 0,5 м, берега низкие заторфованные. Расход воды 0,25 м³/сут.

Климат района умеренно-континентальный со среднегодовой температурой воздуха от +2,5 до +5,3 °C. Самый холодный месяц года - февраль (среднемесячная температура от -1,4 до -13,6 °C), наиболее теплый - июль (среднемесячная температура от +13,8 до +17,8 °C). Длительность безморозного периода около 120 дней. Среднемноголетнее годовое количество осадков 715,6 мм (колебания от 542 до 847 мм). Преобладающая часть осадков выпадает в летне-осенний период. Величина инфильтрационного питания подземных вод 179 мм в год.

Рис.1. Карта участка работ. Масштаб 1:25 000

Поселок Будогощь является административным центром муниципального образования «Городское поселение Будогощское», в состав которого входят 29 населенных пунктов, наиболее крупные - деревни Могилево, Кукуй, Гремячево, Бестоголово. Численность населения поселка по данным переписи 2014 г. - 4060 человек. Поселок застроен малоэтажными домами различной степени благоустройства. В поселке есть деревообрабатывающие производства, железнодорожная станция, животноводческий комплекс, лесозаготовительное предприятие и предприятия сферы обслуживания. На ст. Будогощь сосредоточен узел железнодорожных линий на Санкт-Петербург, Сонково, Тихвин. На берегах близлежащих озер Светлого и Чремухового круглый год функционируют базы отдыха и санаторий-профилакторий.

Глава 2 Условия проведения работ

2.1 Геологические условия

В морфоструктурном плане участок работ находится в северной части Главного девонского поля. В геологическом строении района принимают участие осадочные отложения от протерозойского до четвертичного возраста, покоящиеся на кристаллических породах архейского фундамента, глубина залегания которого в районе п. Будогощь составляет около 1000м.

Исходя из целей и задач настоящей работы, краткое описание геологического строения приводится, начиная с верхнего отдела девонской системы.

Верхний отдел девона в районе п. Будогощь ограничивается франским ярусом. Ярус включает саргаевский, даугавский (семилукский), снежский и памушский горизонты.

Саргаевский горизонт в составе снетогорских, псковских и чудовских слоев залегает на глубине порядка 90-120м. Снетогорские слои мощностью не более 10м сложены доломитами, мергелями и глинами, псковские и чудовские слои образуют известняково-доломитовую толщу мощностью 30-40м. Особенностью чудовских слоев является частичная огипсованность пород.

Даугавский горизонт общей мощностью около 40-50м, включает свинордские, ильменские и бурегские слои. В рассматриваемом районе они сливаются в терригенную толщу с преобладанием глин, подчиненным развитием песчаников и единичными маломощными прослоями известняка в составе свинордских слоев.

Снежский и памушский горизонты, литологически тождественные здесь даугавскому горизонту, составляют нижнюю часть так называемой верхней пестроцветной толщи девона. Их мощность в районе п. Будогощь не более 20 -50м. В пониженных частях дочетвертичного рельефа при мощности четвертичных отложений 40-50м горизонты отсутствуют.

Четвертичный покров представлен комплексом ледниковых и водно-ледниковых отложений изменчивой мощности - от 2 до 60 м. Наибольшая их мощность, приурочена к погребенной долине северо-восточного простирания, проецирующейся на цепочку озер: Острочинное, Зеленое, Черемушное, Светлое. Преобладающая часть разреза четвертичных отложений сложена валунными суглинками лужской морены. Непосредственно в районе п. Будогощь в пределах камовых образований и погребенной долины четвертичные отложения представлены песками озерно-ледникового и флювогляциального генезиса лужской стадии валдайского оледенения. Крупнозернистые и гравелистые разности флювиогляциальных песков локализуются в основании разреза погребенной долины, их мощность достигает 10 м при общей мощности четвертичных песков до 60 м.

Рис.2. Схематические разрезы

2.2 Гидрогеологические условия

В гидрогеологическом отношении приведенный геологический разрез можно разделить на три составляющие:

 комплекс водоносных водно-ледниковых песчаных отложений - четвертичный водоносный комплекс (Q);

 комплекс водоносных песчаных и песчаниковых слоев терригенной толщи верхнего девона, охватывающей даугавский снежский и памушский горизонты франского яруса верхнего девона - даугавско-памушский водоносный комплекс (D3dg-pm)*;

водоносная толща карбонатных пород псковского и чудовского горизонтов франского яруса верхнего девона - псковско-чудовский водоносный горизонт (D3ps- čd)

Четвертичный водоносный комплекс объединяет подземные воды в песчаных отложениях озерно-ледникового и флювиогляциального генезиса. Подземные воды безнапорные. В ненарушенном состоянии уровни воды (1972 г.) устанавливались на абсолютных отметках от 45 м в районе оз. Светлое до 30 м в районе местного базиса дренирования - р. Пчевжи. Общее направление движения подземных вод с юго-запада на северо-восток. В зависимости от рельефа, глубина уровня воды от 0,5 до 15,5 м. Питание осуществляется за счет атмосферных осадков, разгрузка - в местные озера, водотоки и р. Пчевжа. Наиболее значимое проявление четвертичного водоносного комплекса приурочено к погребенной долине, где его мощность достигает 60м при высокой водопроводимости флювиогляциальных песков, выполняющих придонную часть долины.

Водообильность озерно-ледниковых песков в целом низкая: удельные дебиты разведочных скважин составляли 0,02-0,07 л/с. Эксплуатационные на воду скважины в п. Будогощь и близ расположенном оздоровительном комплексе «Мечта», каптирующие подземные воды в базисных гравийно-песчаных слоях погребенной долины, имеют удельные дебиты от 0,13 до 3,2 л/с. Длительная (7 суток) откачка 2015 года из скважины № 9 Будогощского водозабора показала удельный дебит 1,2л/с. Важно подчеркнуть, что запасы подземных вод, приуроченных к погребенной долине, имеют источник восполнения водами вышеназванных озер, что в частности проявилось при откачке из скважины №9.

Подземные воды четвертичного комплекса пресные преимущественно гидрокарбонатные кальциевые, мягкие. Общая минерализация от 0,1 до 0,2 г/дм3.

Даугавско-памушский водоносный комплекс, прослеживающийся в районе п. Будогощь на глубину 80-85м содержит несколько песчаных и песчаниковых водоносных слоев. Наиболее мощные из них сосредоточиваются в нижней части комплекса на глубинах от 50м. Удельный дебит скважин, каптирующих такие слои в п. Будогощь и в его окрестностях 0,03-0,6 л/с, чаще - 0,1-0,3л/с. Общее направление подземного потока к долине р. Пчевжи нарушается локальными депрессионными воронками, вызванными эксплуатацией будогощского водозабора. Глубина депрессионных воронок не превышает 15 м. Пьезометрические уровни на 1960-1980 годы бурения скважин в водораздельной части территории были установлены на глубине 6-10 м (абсолютные отметки 35- 45 м), а в долине р. Пчевжи превышали земную поверхность (абсолютные отметки около 35 м).

Анализ данных по качеству подземных вод даугавско-памушского водоносного комплекса в части минерализации и макрокомпонентного состава свидетельствует об их соответствии питьевым санитарным нормам: скважины глубиной до 75-80 м дают гидрокарбонатную или сульфатно-гидрокарбонатную кальциево-натриевую воду с минерализацией 0,1-0,4 г/дм³_. В микрокомпонентном составе проявляются перевышения санитарных норм по таким компонентам как бор, барий, фтор.

Псковско-чудовский водоносный горизонт опробован на территории поселка и его окрестностей двумя скважинами в интервале глубин от 90 до 120 м. Водовмещающими породами являются трещиноватые известняки с прослоями мергелей и глин. В пределах чудовских слоев известняки огипсованы. Глубина залегания кровли водоносного горизонта составляет 80-90 м; общая мощность - 50-60 м. В рамках работ 1972 г. [9] горизонт иследован до глубины 120 м в долине р. Пчевжи (скважина №2/72). Пьезометрический уровень при опробовании скважины превышал земную поверхность на 14,8м (абсолютная отметка 43,2 м). Удельный дебит скважины составил 0,3 л/с. На порядок ниже удельный дебит разведочно-эксплуатационной скважины №1/68, вскрывшей водоносный горизонт на 13м.

Подземные воды псковско-чудовского горизонта солоноватые с минерализацией от 1 г/дм³ (скважина №1/68 глубина опробования 84-97 м) до 3,3 г/дм³ (скважина №2/72, глубина опробования 80-120 м). Наличие гипса в чудовских слоях обусловливает сульфатную минерализацию подземных вод: по химическому составу воды хлоридно-сульфатные кальциево-натриевые. Микрокомпонентный состав не изучался.

2.3 Характеристика скважинного водозабора п. Будогощь

Централизованный водозабор п. Будогощь состоит из 8 эксплуатационных скважин, рассредоточенных по периферии поселка. Пять скважин (№№ 2, 3, 6, 7, 8) глубиной 70-90 м оборудованы на песчаниковые слои даугавско-памушского водоносного комплекса, три скважины (№№ 4,5, 9) - на базисный гравийно-песчаный слой четвертичного водоносного комплекса в пределах погребенной долин. Большинство скважин введены в эксплуатацию в период 1970-1975 г., скважина №7 - в 1979 г., №8 - в 1993 г. Скважина №6 автономно обеспечивает водоснабжение западной части поселка под названием Зеленый хутор, остальные семь скважин закольцованы, из них две скважины (№№ 4 и 5) выведены из эксплуатации по техническим причинам, действующие пять скважин подают воду в общую распределительную сеть.

Табл.1. Основные данные по действующим скважинам

Глава 3. Оценка качества подземных вод

Качество подземных вод в районе п. Будогощь и непосредственно на участке скважинного водозабора поселка охарактеризовано по результатам анализов проб, отобранных из скважин водозабора в ходе проведения рассматриваемых, а также по материалам ранее проведенных работ табл.2.

Водоносный комплекс четвертичных отложений повсеместно содержит пресные воды с минерализацией 0,1-0,3 г/дм³. Это нейтральные (рН 7,7-7,8) преимущественно гидрокарбонатные кальциевые воды с равновесным содержанием натрия и магния, общая жесткость 3-3.5 мг-экв/дм³.

Превышения ПДК по содержанию бария и бора, зафиксированные в 2011г., анализами 2015г. не подтверждены.

Даугавско-памушский водоносный комплекс содержит пресные нейтральные (рН 7,8) мягкие (общая жесткость 2-4 мг-экв/дм³) воды с минерализацией 0,2-0,5 г/дм³. По химическому составу вода преимущественно сульфатно-гидрокарбонатная со смешанным катионным составом с преимущественным преобладанием ионов натрия. Эквивалентные содержания кальция и магния практически равны и составляют 20-30 % экв.

Из общего перечня микрокомпонентов, нормируемых СанПин 2.1.4. 1074-01, в составе воды даугавско-памушского комплекса устойчивые превышения ПДК в пробах воды из на скважин будогощского водозабора зафиксированы по содержанию фторидов (кроме скважины №6) и с неопределенностью - по содержанию бария и бора.